Kalifornský úřad schválil W123 230 pro rok 1977 s oxidačním i redukčním katalyzátorem

Americký prodej sedanu W123 začal podle anglické Wikipedie modelovým rokem 1977 a benzinový typ 230 v něm byl od začátku, vedle 240 D, 300 D a 280 E. Emisní soustavy nových vozů si Kalifornie schvalovala sama, úřadem pro ovzduší Air Resources Board, a rozhodnutí k typu 230 je dodnes veřejné: Executive Order A-3-18, podepsané v prosinci 1976 v El Monte. Z téže řady rozhodnutí pochází i schválení filtru pevných částic pro naftové vozy roku 1985.

Úřad schvaloval rodinu motoru, ne jeden vůz

Rozhodnutí se netýká automobilu, ale emisní soustavy pro takzvanou rodinu motoru s označením 77/2/L-4V/DBC-2.3. Patří do ní jediný model, Mercedes-Benz 230, a jediná převodovka, čtyřstupňový automat. Objem motoru udává doplňkový list v kubických palcích: 141, tedy asi 2,31 litru. S automatem to sedí i podle Wikipedie, podle které jezdila většina amerických W123 se čtyřstupňovým automatem W4B 025 a ruční převodovku nabízel jen 240 D.

Soustavu rozhodnutí vypisuje zkratkami AI-EGR-OC-RC: vstřik vzduchu, recirkulace výfukových plynů, oxidační a redukční katalyzátor. Na okenní nálepku, kterou žádaly kalifornské zkoušky vozů z montážní linky, úřad doporučil 0,27 gramu uhlovodíků, 5,5 gramu oxidu uhelnatého a 1,1 gramu oxidů dusíku na míli. Po přepočtu na kilometr (děleno 1,609) je to 0,17, 3,4 a 0,68 gramu.

Schválení má dvě podmínky. Na sluneční cloně řidiče musí být u každého vozu s katalyzátorem trvalý štítek s varováním před jeho přehřátím a návod k obsluze musí vypsat, na co si má majitel takového vozu dát pozor. Obojí schvaluje ředitel úřadu.

Doplňkový list přidává seřizovací údaje: předstih 10° před horní úvratí při 850/min v neutrálu, s podtlakovou hadičkou k rozdělovači nasazenou, a obsah CO 0,4 až 2,0 % v neutrálu, měřený na odběru ve výfukovém svodu před katalyzátorem. Tytéž volnoběžné otáčky a totéž rozmezí CO uvádí pro americký čtyřválec tovární příručka, jak popisuje článek o karburátoru Stromberg 175 CDT. Vůz se zkoušel se setrvačnou hmotností 3 500 liber, asi 1 588 kg, a s převodem nápravy 3,69.

V jednom plášti leží dva monolity

Jak soustava vypadá na voze, popisuje tovární list 07.6-050 ve svazku motoru M 115 z dokumentační sady StarTek, oddíl pro federální i kalifornské provedení modelových let 1977 a 1978. Katalyzátor sedí pod podlahou, ve výfuku před tlumiči. List ho nazývá dvojitým: v jednom plášti jsou dva oválné voštinové monolity z keramiky, vpředu štíhlý a za ním široký, oba pružně uložené v drátěném pletivu. Čerstvý vzduch se vhání prstencovým kanálem za ten malý.

Vysvětlení v listu se týká jen oxidace. Ušlechtilý kov napařený na monolitech podle něj urychluje při správné teplotě a s přidaným vzduchem oxidaci oxidu uhelnatého a uhlovodíků. Oxidy dusíku má podle téhož listu snižovat recirkulace spalin a o redukci v katalyzátoru v něm nepadne ani slovo. Kalifornské rozhodnutí přitom vede oxidační a redukční katalyzátor jako dvě položky. Který z monolitů dělá kterou práci, neříká ani jeden pramen.

Svazek čtyřválce mezi federálním a kalifornským katalyzátorem nerozlišuje. U šestiválce M 110 je to jinak: kalifornský vůz měl podle svého listu tři katalyzátory a kontrolku CATALYST, která po 37 500 mílích připomínala jejich výměnu.

Vzduch jde do hlavy válců jen mezi 17 a 50 °C

Vzduch dodává čerpadlo Saginaw s oběžným kolem a bezúdržbovým odstředivým filtrem, poháněné klínovým řemenem od klikové hřídele. Běží pořád, dokud běží motor. Přebytek z vysokých otáček pouští ven pojistný ventil s tlumicím filtrem, a to od přetlaku asi 0,3 baru. Kam zbytek poteče, rozhoduje přepínací ventil, který zároveň brání zpětným zášlehům ve výfuku, a ten poslouchá dva termoventily v hlavě válců.

Pod 17 °C chladicí kapaliny jde vzduch do katalyzátoru; podle listu ho to chrání před přehřátím, dokud se motor zahřívá. Mezi 17 a 50 °C ho ventil pustí zpětným ventilem do výfukových kanálů v hlavě, rozvodem se čtyřmi přípojkami, jednou na válec. Nad 50 °C se vzduch vrací vedením pod vozem do katalyzátoru. Turistický vůz bez katalyzátoru, jaký popisuje článek o přestavbě na rovnou trubku, v obou krajních pásmech fouká vzduch rovnou do okolí.

Recirkulace spalin se řídí podtlakem u škrticí klapky

Ventil recirkulace sedí na sacím potrubí a výfukové plyny k němu vede kanál od svodu. Uvnitř sacího potrubí stojí svisle trubka s bočními otvory, která je rozdělí do nasávané směsi. Recirkulace pracuje nad 17 °C, při zrychlování, při částečném zatížení a při přechodu do jízdy setrvačností. Kolik spalin se vrací, určuje podtlak u škrticí klapky karburátoru, tedy to, jak daleko je otevřená. Teplotní mez je stejná jako u recirkulace naftového W123.

Podtlakové hadičky emisní soustavy jsou průhledné a funkci určují proužky. Hadička od zdroje podtlaku má jeden, hadička k ovládanému dílu dva a druhý je vždycky fialový. Recirkulace je hnědá, vstřik vzduchu modrý, předstih zapalování červený a jeho zpoždění žluté.

Zdravá recirkulace rozkolísá volnoběh

Zkušební program 07.6-100 se pouští, když si majitel stěžuje na špatné zahřívání, nepravidelný volnoběh nebo na motor, který nechce zrychlit. Zkouší se na zahřátém motoru při volnoběhu. Ventil recirkulace a výfukové díly kolem něj jsou v tu chvíli horké a vedle se točí řemen vzduchového čerpadla.

Napřed se stáhne hnědá hadička z karburátoru a šedá ze sacího potrubí a hnědá se nasadí na sací potrubí. Když motor začne běžet nepravidelně nebo zhasne, recirkulace pracuje. Když se chod nezmění, kontroluje se zapojení: hnědá hadička od karburátoru patří na šikmou přípojku termoventilu, hnědo-fialová od ventilu na rovnou. Termoventil pro recirkulaci je ten přední u rozdělovače, s modrým plastovým dílem a vyraženým označením 50 AB 5; po stažení hnědo-fialové hadičky se má na jeho volné přípojce objevit podtlak jen při přidání plynu. Pak přijde na řadu ventil sám: vymontovaný a připojený na hadičku musí při mírně zvýšených otáčkách zvednout kužel ze sedla, jinak se mění. Otvory v sacím potrubí se při tom zakryjí. Poslední krok je vyčistit a stlačeným vzduchem profouknout otvory v rozdělovací trubce.

Vstřik vzduchu se zkouší přístrojem na CO připojeným na odběr protitlaku výfuku. Podtlaková hadička se přehodí z rovné přípojky padesátistupňového termoventilu na rovnou přípojku sedmnáctistupňového a obsah CO má zřetelně klesnout. Když neklesne, hledá se podtlak: je-li na rovné přípojce sedmnáctistupňového ventilu, mění se přepínací ventil, není-li, termoventil nebo ucpané vedení k sacímu potrubí.

Zdroje

• California Air Resources Board: Executive Order A-3-18, certifikace emisní soustavy Daimler-Benz pro modelový rok 1977 (prosinec 1976), s doplňkovým listem
• Tovární dokumentační sada StarTek pro řadu 123, svazek motoru M 115, listy 07.6-050 (funkce emisní soustavy USA 1977/78) a 07.6-100 (zkušební program)
• Mercedes-Benz W123, anglická Wikipedie, oddíl North American sales

Rozhodnutí úřadu i tovární listy jsou anglicky. Údaje z nich jsou přeložené a přepsané vlastními slovy, čísla ponechána, jak je uvádějí.